高考物理大一輪復(fù)習第十二章近代物理第二節(jié)原子與原子核課后達標能力提升

版高考物理大一輪復(fù)習第十二章近代物理第二節(jié)原子與原子核課后達標能力提升版高考物理大一輪復(fù)習第十二章近代物理第二節(jié)原子與原子核課后達標能力提升PAGE版高考物理大一輪復(fù)習第十二章近代物理第二節(jié)原子與原子核課后達標能力提升第二節(jié)原子與原子核(建議用時：40分鐘)一、單項選擇題1．(2017·高考上海卷)在同位素氫、氘、氚的核內(nèi)擁有同樣的()A．核子數(shù)B．電子數(shù)C．中子數(shù)D．質(zhì)子數(shù)解析：選D.同位素是指在原子核中的質(zhì)子數(shù)同樣而中子數(shù)不同樣的元素，故氫、氘、氚的核內(nèi)擁有同樣的質(zhì)子數(shù)，D項正確．2．如圖，放射性元素鐳衰變過程中開釋出α、β、γ三種射線，分別進入勻強電場和勻強磁場中，以下說法正確的選項是()A．①表示γ射線，③表示α射線B．②表示β射線，③表示α射線C．④表示α射線，⑤表示γ射線D．⑤表示β射線，⑥表示α射線解析：選C.γ射線為電磁波，在電場、磁場中均不偏轉(zhuǎn)，故②和⑤表示γ射線，A、B、D項錯誤；α射線中的α粒子為氦的原子核，帶正電，在勻強電場中，沿電場方向偏轉(zhuǎn)，故③表示α射線，由左手定章可知在勻強磁場中α射線向左偏，故④表示α射線，C項正確．3.(2018·高考天津卷)國家大科學工程——中國散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日初次打靶成功，獲取中子束流，可以為諸多領(lǐng)域的研究和工業(yè)應(yīng)用供給先進的研究平臺．以下核反響中放出的粒子為中子的是()A.eq\o\al(14,)7N俘獲一個α粒子，產(chǎn)生eq\o\al(17,)8O并放出一個粒子B.eq\o\al(27,13)Al俘獲一個α粒子，產(chǎn)生eq\o\al(30,15)P并放出一個粒子C.eq\o\al(11,)5B俘獲一個質(zhì)子，產(chǎn)生eq\o\al(8,4)Be并放出一個粒子D.eq\o\al(6,3)Li俘獲一個質(zhì)子，產(chǎn)生eq\o\al(3,2)He并放出一個粒子解析：選B.依據(jù)核反響過程中質(zhì)量數(shù)守恒及電荷數(shù)守恒可知，eq\o\al(14,)7N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,)8O＋eq\o\al(1,1)H，A項錯誤；eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(30,15)P＋eq\o\al(1,0)n，B項正確；eq\o\al(11,)5B＋eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(8,4)Be＋eq\o\al(4,2)He，C項錯誤；eq\o\al(6,3)Li＋eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(3,2)He＋eq\o\al(4,2)He，D項錯誤．4．(2019·上海理工大附中期中)以以下圖為盧瑟福α粒子散射實驗裝置的表示圖，圖中的顯微鏡可在圓周軌道上轉(zhuǎn)動，經(jīng)過顯微鏡前相連的熒光屏可察看α粒子在各個角度的散射狀況．以下說法正確的選項是()A．在圖中的A、B兩地點分別進行察看，同樣時間內(nèi)察看到屏上的閃光次數(shù)同樣多B．在圖中的B地點進行察看，屏上察看不就任何閃光C．盧瑟福采用不同樣金屬箔片作為α粒子散射的靶，察看到的實驗結(jié)果基真相似D．α粒子發(fā)生散射的主要原由是α粒子撞擊到金原子后產(chǎn)生的反彈解析：選C.放在A地點時，同樣時間內(nèi)察看到屏上的閃光次數(shù)應(yīng)最多，說明大部分射線基本不偏折，可知金箔原子內(nèi)部很空闊，故A錯誤；放在B地點時，同樣時間內(nèi)察看到屏上的閃光次數(shù)較少，說明較少射線發(fā)生偏折，可知原子內(nèi)部帶正電的體積小，故B錯誤；采用不同樣金屬箔片作為α粒子散射的靶，察看到的實驗結(jié)果基真相似，故C正確；α粒子發(fā)生散射的主要原由是α粒子遇到金原子庫侖力作用，且金原子質(zhì)量較大，進而出現(xiàn)的反彈，故D錯誤．5．(2018·高考北京卷)在核反響方程eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(14,)7N→eq\o\al(17,)8O＋X中，X表示的是()A．質(zhì)子B．中子C．電子D．α粒子解析：選A.由核反響方程中，電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可知，X為eq\o\al(1,1)H，選項A正確．6．(2016·高考上海卷)研究放射性元素射線性質(zhì)的實驗裝置以以下圖．兩塊平行擱置的金屬板A、B分別與電源的兩極a、b連結(jié)，放射源發(fā)出的射線從其上方小孔向外射出．則()A．a(chǎn)為電源正極，抵達A板的為α射線B．a(chǎn)為電源正極，抵達A板的為β射線C．a(chǎn)為電源負極，抵達A板的為α射線D．a(chǎn)為電源負極，抵達A板的為β射線解析：選B.從題圖可以看出，抵達兩極板的粒子做類平拋運動，抵達A極板的粒子在初速度方向的位移小于抵達B板的粒子在初速度方向的位移，粒子在初速度方向做勻速直線運動，則依據(jù)公式x＝v0t＝v0eq\r(\f(md2,qU))，兩個粒子初速度v0相差不大，兩極板間電壓U同樣，放射源與兩極板的距離eq\f(d,2)也同樣，而電子的eq\f(m,q)小得多，所以電子在初速度方向的位移小，故達到A極板的是β射線，A極板帶正電，a為電源的正極，應(yīng)選項B正確．7．質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為m1、m2和m3.當一個質(zhì)子和一此中子聯(lián)合成氘核時，開釋的能量是(c表示真空中的光速)()A．(m1＋m2－m3)cB．(m1－m2－m3)cC．(m1＋m2－m3)c2D．(m1－m2－m3)c2解析：選C.由質(zhì)能方程ΔE＝Δmc2，此中Δm＝m1＋m2－m3，可得ΔE＝(m1＋m2－m3)c2，選項C正確，A、B、D錯誤．8．(2019·江蘇清江中學高三模擬)以以下圖為氫原子的能級圖，當氫原子從n＝4能級躍遷到n＝2能級時，輻射出光子a；當氫原子從n＝3能級躍遷到n＝1能級時，輻射出光子b，則以下說法中正確的選項是()A．光子a的能量大于光子b的能量B．光子a的波長小于光子b的波長C．b光比a光更簡單發(fā)生衍射現(xiàn)象D．在同種介質(zhì)中，a光子的流傳速度大于b光子的流傳速度解析：選D.氫原子從n＝4的能級躍遷到n＝2的能級的能級差小于從n＝3的能級躍遷到n＝1的能級時的能級差，依據(jù)Em－En＝hν，知光子a的能量小于光子b的能量，故A錯誤；光子a的頻次小于光子b的頻次，所以b的頻次大，波長小，所以a光更簡單發(fā)生衍射，故B、C錯誤；光子a的頻次小，則折射率小，依據(jù)v＝eq\f(c,n)知，光子a在介質(zhì)中的流傳速度大于光子b在介質(zhì)中的流傳速度，故D正確．二、多項選擇題9．科學家使用核反響獲取氚，再利用氘和氚的核反響獲取能量，核反響方程分別為：X＋Y→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(3,1)H＋4.9MeV和eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋X＋17.6MeV，以下表述正確的有()A．X是中子B．Y的質(zhì)子數(shù)是3，中子數(shù)是6C．兩個核反響都沒有質(zhì)量損失D．氘和氚的核反響是核聚變反響解析：選AD.核反響方程恪守核電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，則由eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋X＋17.6MeV知X為eq\o\al(1,0)n，由X＋Y→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(3,1)H＋4.9MeV知Y為eq\o\al(6,3)Li，此中Y的質(zhì)子數(shù)是3，中子數(shù)也是3，選項A正確，選項B錯誤；兩個核反響都開釋出核能，故都有質(zhì)量損失，選項C錯誤；X＋Y→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(3,1)H＋4.9MeV是原子核的人工轉(zhuǎn)變，eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n＋17.6MeV為輕核聚變，選項D正確．10．能源是社會發(fā)展的基礎(chǔ)，發(fā)展核能是解決能源問題的門路之一．以下開釋核能的反響方程，表述正確的有()A.eq\o\al(3,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n是核聚變反響B(tài).eq\o\al(3,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n是β衰變C.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n是核裂變反響D.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(140,54)Xe＋eq\o\al(94,38)Sr＋2eq\o\al(1,0)n是α衰變解析：選AC.β衰變時開釋出電子(eq\o\al(0,－1)e)，α衰變時開釋出氦原子核(eq\o\al(4,2)He)，可知選項B、D錯誤；選項A中一個氚核和一個氘核聯(lián)合成一個氦核并開釋出一此中子是典型的核聚變反響；選項C中一個U235原子核汲取一此中子，生成一個Ba原子核和一個Kr原子核并開釋出三此中子是典型的核裂變反響，應(yīng)選項A、C正確．11．(2016·高考全國卷Ⅲ改編)一靜止的鋁原子核eq\o\al(27,13)Al俘獲一速度為1.0×107m/s的質(zhì)子p后，變成處于激發(fā)態(tài)的硅原子核eq\o\al(28,14)Si，以下說法正確的選項是()A．核反響方程為p＋eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(28,14)SiB．核反響過程中系統(tǒng)動量守恒C．核反響過程中系統(tǒng)能量不守恒D．核反響前后核子數(shù)相等，因今生成物的質(zhì)量等于反響物的質(zhì)量之和解析：選AB.核反響方程知足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，A項正確；微觀粒子互相作用過程中，知足動量守恒定律，B項正確；題述核反響過程屬于“二合一”形式的完滿非彈性碰撞，機械能有損失，但關(guān)于關(guān)閉的系統(tǒng)，能量仍舊守恒，C項錯誤；核反響過程中的機械能有損失，故存在質(zhì)量損失現(xiàn)象，D項錯誤．12.(2019·東北三校聯(lián)考)以以下圖，氫原子可在以下各能級間發(fā)生躍遷，設(shè)從n＝4到n＝1能級輻射的電磁波的波長為λ1，從n＝4到n＝2能級輻射的電磁波的波長為λ2，從n＝2到n＝1能級輻射的電磁波的波長為λ3，則以下關(guān)系式中正確的選項是()A．λ1<λ3B．λ3<λ2C．λ3>λ2D.eq\f(1,λ3)＝eq\f(1,λ1)＋eq\f(1,λ2)解析：選AB.已知從n＝4到n＝1能級輻射的電磁波的波長為λ1，從n＝4到n＝2能級輻射的電磁波的波長為λ2，從n＝2到n＝1能級輻射的電磁波的波長為λ3，則λ1、λ2、λ3的關(guān)系為heq\f(c,λ1)>heq\f(c,λ3)>heq\f(c,λ2)，即eq\f(1,λ1)>eq\f(1,λ3)，λ1<λ3，eq\f(1,λ3)>eq\f(1,λ2)，λ3<λ2，又heq\f(c,λ1)＝heq\f(c,λ3)＋heq\f(c,λ2)，即eq\f(1,λ1)＝eq\f(1,λ3)＋eq\f(1,λ2)，則eq\f(1,λ3)＝eq\f(1,λ1)－eq\f(1,λ2)，即正確選項為A、B.13．如圖為氫原子的能級表示圖，則以下對氫原子躍遷的理解正確的選項是()A．由高能級向低能級躍遷時輻射出來的光子必定不可以使逸出功為3.34eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng)B．大批處于n＝4能級的氫原子向n＝1能級躍遷時，向外輻射6種不同樣頻次的光子C．大批處于n＝3能級的氫原子向n＝1能級躍遷時，用發(fā)出的光照耀逸出功為3.34eV的金屬，從金屬表面逸出的光電子的最大初動能為8.75eVD．假如用光子能量為10.3eV的光照耀處于n＝1能級的氫原子，則該能級的氫原子可以躍遷到較高能級解析：選BC.氫原子從高能級向低能級躍遷時放出的光子的能量等于前后兩個能級之差，當氫原子從高能級躍遷到基態(tài)時放出的光子的能量最小值為－3.4eV－(－13.6eV)＝10.2eV，大于3.34eV，所以必定能使逸出功為3.34eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng)，A錯誤；大批處于n＝4能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，輻射光子的種類為Ceq\o\al(2,4)＝eq\f(4×3,2)＝6，B正確；大批處于n＝3能級的氫原子向n＝1能級躍遷時，輻射出的光子能量最大為－1.51eV－(－13.6eV)＝12.09eV，用此光子照耀逸出功為3.34eV的金屬，由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可得該金屬的最大初動能為12.09eV－3.34eV＝8.75eV，C正確；當氫原子由低能級向高能級躍遷時，氫原子汲取的光子能量必定等于兩能級之間的能量差，而由氫原子的能級圖可知任何兩能級間的能量差都不等于10.3eV，所以不可以使n＝1能級的氫原子躍遷到較高的能級，D錯誤．三、非選擇題14．依據(jù)玻爾原子理論，氫原子中的電子離原子核越遠，氫原子的能量________(選填“越大”或“越小”)．已知氫原子的基態(tài)能量為E1(E1<0)，電子質(zhì)量為m，基態(tài)氫原子中的電子汲取一頻次為ν的光子被電離后，電子速度大小為________(普朗克常量為h)．解析：電子離原子核越遠電勢能越大，原子能量也就越大；依據(jù)動能定理有，hν＋E1＝eq\f(1,2)mv2，所以電離后電子速度為eq\r(\f(2（hν＋E1）,m)).答案：越大eq\r(\f(2（hν＋E1）,m))15．小明用金屬銣為陰極的光電管，察看光電效應(yīng)現(xiàn)象，實驗裝置表示圖如圖甲所示．已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s.(1)圖甲中電極A為光電管的________(選填“陰極”或“陽極”)；(2)實驗中測得銣的制止電壓Uc與入射光頻次ν之間的關(guān)系如圖乙所示，則銣的截止頻次νc＝________Hz，逸出功W0＝________J；(3)假如實驗中入射光的頻次ν＝7.00×1014Hz，則產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ek＝________J.解析：(1)在光電效應(yīng)中，電子向A極